转运作用
转运作用是指蔗糖与氨基酸等制造出来的养分,经韧皮部从产生或储存养分的源,运往使用或储存养分的库。与木质部的运输不同,转运作用能同时朝不同方向运输物质。
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源与库
源是指植物中养分产生或释放速度快于消耗速度的部位,最常见的是正在光合作用的成熟叶片,或正在释放储备的储藏器官。库是指消耗或储存养分的部位,如正在生长的根、芽、花、果实或发育中的种子。
哪个器官充当源或库,会随植物生长阶段而改变;例如储藏根在充实阶段是库,之后储备被利用时则转为源。
转运作用如何进行
源处产生的糖被主动装载入韧皮部的筛管,降低筛管内的水势。水随即经渗透作用从邻近的木质部进入,使源端压力升高。
在库端,糖被移出并利用,使那里的水势升高,水便随之流出。源端与库端之间的这一压力差,把糖溶液推过韧皮部,这一机制称为集流。
转运作用与木质部运输的比较
| 特征 | 木质部运输 | 转运作用(韧皮部) |
|---|---|---|
| 运输的物质 | 水与矿物盐 | 蔗糖与氨基酸 |
| 方向 | 单向,向上 | 双向,从源到库 |
| 涉及的细胞 | 已死亡的导管与管胞 | 活的筛管与伴细胞 |
如何考查
题目可能要求你在给定情境中辨认哪些部位充当源、哪些充当库,解释集流机制,或解读实验证据,例如环剥(去除一圈树皮与韧皮部)会导致糖分在环剥处上方积累。
考试风格例题
题目。对一棵树进行环剥实验:绕树干去除一整圈树皮与韧皮部,保留木质部完好,让树继续留在田间生长。
数周后,观察到环剥处上方的树皮出现膨大。(a) 解释为何去除这一圈韧皮部不会立即使树死亡。
(b) 解释为何环剥处上方的树皮会膨大。(c) 预测若不修复这一圈环剥处,根部最终会发生什么情况。
参考答案。(a) 负责运输水与矿物盐的木质部保持完好,因此树仍能继续进行光合作用,叶片不会立即枯萎。
(b) 环剥处上方经光合作用产生的糖无法再经韧皮部(已被去除)向下运输,因而在环剥处上方积累,使该处组织膨大。(c) 根部作为库,依赖韧皮部获取糖分供应,最终会因缺乏养分而饥饿、变弱,并可能死亡,因为它们既不能自行进行光合作用,也不再从枝叶获得糖分。
练习题
试一试。果实成熟期间,发育中的果实从叶片大量输入糖分。
(a) 说明此阶段发育中的果实是充当源还是库。(b) 运用集流假说,解释糖分如何从成熟叶片运往果实。
(c) 说出当糖分在果实附近被卸出时,该处筛管内的水势会发生什么变化。
考试提示
关键术语
- 转运(易位),养分(主要是糖)经韧皮部运送到植物各部分的过程。
- 韧皮部,由筛管与伴细胞组成的活体植物组织,转运作用即在此进行。
- 蒸腾流,水分经木质部从根到叶片的连续移动,与转运作用中糖分的移动不同。
- 蒸腾作用,植物主要经气孔散失水蒸气的过程,它推动蒸腾流,但不推动转运作用。
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
源与库有什么区别?
集流假说如何解释转运作用?
同一器官能否既是源又是库?
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